Dalam periode eksplorasi ruang yang menarik namun menantang ini, waktunya cepat mendekati konsep desain serius untuk habitat pertama yang akan dibangun di lanskap bulan. Dalam artikel sebelumnya, kami telah memeriksa bahaya yang terkait dengan upaya seperti itu, kami telah melihat struktur yang tersedia untuk kami, kami bahkan telah merinci struktur seperti hangar tertentu yang mungkin menggunakan bahan yang ditambang secara lokal. Sekarang, kita melihat kemungkinan elemen infrastruktur yang akan dibutuhkan untuk mendukung koloni yang layak di Bulan. Florian Ruess, seorang insinyur struktural yang bekerja pada masa depan habitat di lingkungan yang ekstrem, juga mengambil beberapa waktu dengan Space Magazine untuk memberikan pendapatnya tentang masa depan umat manusia di tanah bulan ...
Bayangkan mencoba membangun struktur di permukaan Bulan. Dua dari hambatan terbesar yang akan dihadapi oleh para pemukim bulan pertama adalah gravitasi yang sangat rendah dan debu halus yang menyebabkan segala macam masalah konstruksi. Meskipun sepertinya habitat pertama akan dibangun dengan proses otomatis bahkan sebelum manusia menginjakkan kaki di bulan, pembuatan infrastruktur permukiman akan menjadi perhatian utama para insinyur sehingga konstruksi dapat dibuat seefisien mungkin.
Infrastruktur akan menjadi salah satu faktor terpenting mengenai perencana misi. Bagaimana bahan bangunan akan dibuat? Bagaimana bahan akan dipasok ke pekerja konstruksi? Bagaimana air dan makanan berharga akan dipasok ke koloni bulan yang masih muda? Bisakah menyuplai kendaraan dari A ke B dengan sedikit usaha?
Contoh-contoh bersejarah tentang efektivitas infrastruktur transportasi yang efisien dapat dilihat dalam perpaduan kota-kota di sekitar sungai (secara tradisional cara tercepat untuk mengangkut orang dan material di seluruh negara). Kanal berperan penting dalam menghidupkan kota-kota selama Revolusi Industri di Inggris pada akhir abad ke-18. Ketika jalur kereta api menghubungkan Timur dan Barat Amerika Utara pada paruh terakhir abad ke-19, percepatan pertumbuhan penduduk dialami oleh orang-orang yang mencabut dan “mengangkut” tanah pertanian baru yang mudah diakses. Selama 50 tahun terakhir, "efek jalan bebas hambatan Southern California" bertanggung jawab atas maraknya pompa bensin, restoran, toko, diikuti oleh area perumahan untuk pekerja - akhirnya seluruh kota dan kota didasarkan pada kemudahan akses untuk transportasi.
Kolonisasi berawak masa depan di Bulan dan Mars kemungkinan besar akan didasarkan pada prinsip yang sama; Keberhasilan penyelesaian bulan akan sangat tergantung pada efisiensi struktur transportasi.
Tampaknya sebagian besar transportasi di sekitar Bulan akan bergantung pada metode roda, mengikuti dari kendaraan darat dan mencoba dan menguji "kereta Bulan" dari misi Apollo pada 1960-an dan 70-an. Namun ada beberapa kelemahan signifikan. Mengatasi masalah ini, Florian Ruess, insinyur struktur dan kolaborator dengan Haym Benaroya (yang menerbitkan artikel ini) menunjukkan beberapa masalah dengan moda transportasi ini:
“Untuk misi apa pun akan selalu ada kebutuhan untuk transportasi individu dan solusi yang jelas adalah beberapa kendaraan roda. Tetapi ada beberapa masalah serius dengan solusi ini:
- Traksi berkurang. 1/6 gravitasi dan tanah bulan membuat traksi menjadi masalah sama seperti [Mars Exploration Rovers] Spirit dan Opportunity di Mars yang mudah macet atau perlu banyak tenaga untuk berkeliling.
- Debu. Pengalaman Apollo menunjukkan bahwa banyak debu yang diangkat oleh kendaraan roda. Debu ini berbahaya bagi mesin dan manusia saat dihirup.”
- Florian Ruess (komunikasi pribadi)
Jadi berkeliling menggunakan "dune buggy" yang dimodifikasi mungkin bukan jawaban untuk pangkalan Bulan yang sudah mapan, beberapa bentuk infrastruktur jalan akan diperlukan jika transportasi beroda digunakan.
Gangguan debu pada permukaan bulan jauh dari masalah kecil. Dari pengalaman NASA dengan misi Apollo, sejauh ini penyumbang terbesar untuk pembentukan debu adalah lepas landas dan pendaratan modul bulan. 50% regolith lebih kecil dari pasir halus dan sekitar 20% lebih kecil dari 0,02mm "berdebu" yang mempertahankan cetakan boot pertama Neil Armstrong. Komponen regolith yang sangat halus inilah yang dapat menyebabkan sejumlah masalah mekanis dan kesehatan:
- Gangguan penglihatan
- Bacaan instrumen yang salah
- Lapisan debu
- Kehilangan daya tarik
- Penyumbatan mekanisme
- Abrasi
- Masalah kontrol termal
- Kerusakan segel
- Inhalasi
Oleh karena itu tampak jelas bahwa penciptaan debu harus dijaga seminimal mungkin karena faktor ini dapat menjadi penghalang parah bagi infrastruktur pemukiman.
Jalanan akan menjadi jawaban sempurna untuk koloni bulan baru. Mereka akan menyediakan kendaraan roda dengan traksi yang sangat dibutuhkan (sehingga memiliki efek knock-on dengan efisiensi bahan bakar kendaraan) dan dapat secara signifikan mengurangi jumlah suspensi debu, terutama jika permukaan jalan dinaikkan di atas regolith sekitarnya. Jalan, bagaimanapun, memiliki kelemahannya. Mereka sangat mahal dan mungkin sangat sulit dibangun. Menyatukan regolith untuk membentuk permukaan yang keras mungkin merupakan jawaban, tetapi seperti yang ditunjukkan oleh Ruess, "... ini membutuhkan energi yang sangat besar, yang tidak dapat disediakan oleh tenaga surya saja." Jadi bentuk energi alternatif akan diperlukan untuk melakukan konstruksi seperti itu.
Meskipun pembangunan jalan akan sangat diinginkan, itu mungkin tidak mungkin, setidaknya pada tahap awal pengembangan pemukiman bulan. Salah satu perkembangan yang muncul dalam transportasi ruang alternatif adalah metode lepas landas dan mendarat secara vertikal, tetapi seperti yang dinyatakan sebelumnya, lepas landas dan mendarat dengan menggunakan roket menghasilkan debu dalam jumlah besar. Tetapi jika ada beberapa pangkalan di Bulan, ini mungkin suatu kemungkinan, "... banyak orang merekomendasikan solusi yang berbeda untuk rute yang akan sering digunakan seperti mendapatkan dari landasan pendaratan ke pemukiman atau dari satu pemukiman ke yang berikutnya," Ruess menambahkan.
Solusi lain adalah bentuk transportasi yang mapan. Benar-benar menghindari kontak dengan permukaan, sehingga mengurangi debu dan menghindari rintangan, mobil kabel bulan mungkin merupakan kemungkinan yang memungkinkan. Tampaknya jaringan transportasi kereta gantung seperti itu akan sangat efektif. "Rentang yang sangat besar akan dimungkinkan di Bulan dan oleh karena itu biaya infrastruktur tidak terlalu tinggi," kata Ruess. Kemungkinan ini sedang dipertimbangkan secara serius oleh perencana pemukiman bulan.
Melihat kembali artikel-artikel sebelumnya dalam seri ini, Florian Ruess berkomentar tentang apakah basis bulan dapat bergerak dan menunjukkan beberapa kesulitan parah yang dihadapi perencana pemukiman jika material yang ditambang secara lokal akan digunakan:
“Saya bukan penggemar basis ponsel. Sistem seperti itu yang meliputi pembangkit listrik, komunikasi, dan terutama meteoroid jangka panjang dan proteksi radiasi tampaknya tidak layak bagi saya. Tetapi kendaraan beroda bisa menjadi desain bertekanan yang mampu melayani misi sains selama beberapa hari. Ini akan menjadi solusi yang baik untuk memperluas kemampuan basis permanen.
“Bahan-bahan lokal adalah masalah krusial namun sulit. Penelitian saya sejauh ini menunjukkan bahwa hanya setelah kehadiran tertentu telah ditetapkan dan pengalaman dengan masalah bulan dan materi telah diperoleh kita akan berada dalam posisi untuk berani dan membangun habitat dari bahan-bahan lokal. Tentu tidak sebelum manusia menginjakkan kaki di Bulan. Dan tolong lupakan beton bulan yang banyak dikutip! Ada begitu banyak showstoppers untuk bahan imajiner ini sehingga saya bahkan tidak ingin menyebutkannya. Satu-satunya aplikasi bahan lokal awal yang saya lihat adalah meteoroid dan proteksi radiasi menggunakan regolith sebagai bahan pelindung.”
- Membangun Pangkalan Bulan: Bagian 1 - Tantangan dan Bahaya
- Membangun Pangkalan Bulan: Bagian 2 - Konsep Habitat
- Membangun Pangkalan Bulan: Bagian 3 - Desain Struktural
- Membangun Pangkalan Bulan: Bagian 4 - Infrastruktur dan Transportasi
"Membangun Pangkalan Bulan" didasarkan pada penelitian oleh Haym Benaroya dan Leonhard Bernold ("Rekayasa basis bulan“)
Ditambah wawancara eksklusif dengan Florian Ruess, insinyur struktural habitat ekstrem dan pendiri Habitats for Extreme Environments - HE2
Ruess -Florian, komunikasi pribadi.
Terima kasih banyak kepada Florian Ruess untuk waktunya berkontribusi dalam artikel ini. Untuk informasi lebih lanjut tentang karyanya dan desain habitat lingkungan yang ekstrem, kunjungi situs webnya di: HE-squared.com.
Untuk informasi lebih lanjut tentang masa depan penyelesaian bulan, lihat Moon Society dan sumber daya kolaboratif, Lunarpedia.
